文/Gunther Fischer 翻译/林静 来源：环球科学(2018年12月21日） 加拿大不列颠哥伦比亚省丢弃的粮食废物。这些食物没有送到消费者手中。 据估计，2010年全球人口为69亿，到2050年，预计将达到85亿至100亿。这将带来粮食需求的相应增长，随之影响粮食生产对环境的成本。 Springmann等人在《自然》（Nature）杂志上撰文，报告了他们对2050年全球粮食系统预测情景中产生的环境压力的分析。他们还模拟了减少环境影响的食物生产方法。 粮食安全一直是人类社会面临的挑战，是一个紧迫的全球性问题。的确，许多与这一领域有关的指标是联合国可持续发展目标的一部分，其中包括消除饥饿、消除贫穷和与气候变化作斗争。实现可持续的全球粮食体系显然需要在社会、经济和环境方面取得进展。 斯普林曼和他的同事们建立了一个模型，根据人口、收入水平和饮食偏好的预期变化，以逐个国家为单位评估2050年全球农产品需求量。据预测，2050的全球收入将是2010年的3到4倍。作者对未来食物消费量的预测是建立在食物需求与收入或人口变化之间建立的统计关联的基础上的。这些预测表明，到2050年，营养不足会减少，牲畜产品的全球消费量将增加并且人均粮食作物的数量也会稳定增加。 作者评估了全球环境对本世纪中叶预计粮食产量的影响。他们关注五个环境压力：与农业生产相关的温室气体排放；将土地用于作物生产，可能伴随农产品土地利用变化的相关后果（如碳或生物多样性损失）；对灌溉用水的需求；作物和氮磷基肥料的施用。由于肥料使用与温室气体排放的相关以及污染土壤或水生生态系统这一可能性，将肥料施用考虑进来是很重要的。 Springmann等人将2050年预计的环境影响与被认为代表人类活动的安全操作极限的地球环境边界集合进行比较。例如，作者为农业温室气体排放设定的边界是根据使全球变暖保持在高于工业化前水平的2°C的阈值内设定的。然而，他们对排放水平的限制不如实现2015年《联合国气候变化框架公约巴黎协定》（United Nations Framework Convention on Climate Change Paris Agreement）中设定的1.5°C目标所需的限制严格，政府间气候变化专门委员会最近一份报告对此进行了分析。 这份报告详细说明了将变暖限制在高于工业化前水平的1.5°C而不是2°C将如何减少与气候有关的对健康、生计、粮食安全和水供应的风险。根据目前的粮食产量和农业实践，Springmann及其同事估计，在2010到2050年期间，粮食系统的环境影响可能增加50%至92%，超过环境安全的提议界限。 研究人员继续评估可以减少这些环境压力的干预措施的效果。这些措施涉及三大干预类别方面的管理粮食需求和提高粮食生产效率。 其中一个干预类别涉及农业技术和资源管理方面的改进。在特定的水和养分的输入下，这些可以提高生产效率和提高单位产量的作物产量。另一类是饮食变化，个人可能限制他们的肉类消费，并转向以植物为基础的食物。肉类生产通常需要比以植物为基础的食品所需的更加密集和更具有环境破坏性的生产方式。此外，限制肉类和糖类消费以及食用水果和蔬菜与健康饮食的营养指南是一致的。第三，作者认为可以从粮田到餐盘减少食物链路的浪费。据估计，高达三分之一的食品不能到达市场或在购买后被丢弃。减少这种浪费将增加粮食供应，而不需要额外的粮食生产。 Springmann及其同事得出结论，在他们分析的三个类别中只使用任何一个类别的干预不会在他们评估的所有五个环境领域中实现地球环境的可持续性。相反，为了确保全球粮食系统在2050年能够得到地球的可持续支持，将需要在所有三个类别中进行一系列干预。他们发现，除非减少全球肉类消费，否则预期的农业温室气体排放将无法得到支持。他们还报告说，通过改进农业技术和管理方法，使农业产量接近生态上可能达到的最大产量效率，可以最好地抵消扩大农田和水的利用。此外，他们的分析表明，实现减少肥料使用需要结合改善耕作方法和减少粮食需求的措施。 关于Springmann和同事的设想有一些附加说明。例如，他们在对未来农业生产的预测中没有考虑到气候变化的影响，这些影响应当是今后分析的优先事项。此外，作者的分析没有考虑世界上的草原面积，即使它们代表了全球耕地面积的两倍以上。在设置土地使用的环境安全界限时这些草原地区应被考虑在内。再者，Springmann及其同事的研究只分析了基于农田的粮食生产的环境影响——这并没有评估如何平衡那些诸如能源、运输或工业领域的影响。 尽管如此，作者的分析对于讨论如何实现满足未来需要的可持续食物系统还是有价值、有信息量的，即使他们使用的一些环境安全界限值具有很大的不确定性范围。此外，任何建议的干预不应该使用一刀切的方法来实施。相反，任何监管框架和激励措施都必须适合特定范围的需要，不论是在教育、卫生服务获得、土地使用条例还是水资源分配方面的投资。 Springmann和他的同事也没有解决发展弹性农业系统所需要的某些关键问题。获得土地和自然资源的权利以及这些权利的长期保障是激励农民投资的条件。农民们还可以通过改善运输、金融和通信基础设施来得到帮助，这些基础设施使他们能够获得先进技术，并最大限度地降低其生产风险，并将生产目标定位于当地或国际市场。 联合国粮食及农业组织最近的一份报告得出结论，到2050年环境可持续性和粮食安全可以并驾齐驱，但需要大量投资来改变全球粮食体系。政治和公众承诺对确保增加国际农业发展预算是至关重要的。 粮食需求和粮食生产是全球粮食系统等式的两个方面。Springmann及其同事所做的工作提供了及时的警告，即需要在这两个领域进行干预，以实现未来的粮食安全，并确保粮食生产系统的环境影响保持在地球得以可持续的边界之内。 原文链接： https://www./articles/d41586-018-07094-6
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